Was ist ein verteiltes Antennensystem (DAS)?

Mit jedem Tag, der vergeht, verbessert der technologische Fortschritt die Infrastruktur und die Arbeitsfunktionalität der mobilen communication Netzwerke. Seit der Einführung von 1G haben wir große Umwälzungen in der Welt der Kommelekommunikation erlebt, nicht nur im Hinblick auf technische Änderungen, sondern auch auf Leistungs- und Strukturverbesserungen. Leider konnte jede Mobilfunkgeneration die steigenden Anforderungen der Nutzer an Geschwindigkeit, Abdeckung und Kapazität nicht ausreichend erfüllen. 5G-Mobilfunknetze versprechen, die ganze Welt mit ihren unwirklichen Funktionen und Diensten zu verzaubern. Die meisten großen Organisationen und Unternehmen haben bereits damit begonnen, an Ideen zu arbeiten, die maximale Produktivitätsgewinne aus den aufkommenden 5G-Technologielösungen herausholen können. Eine der innovativsten und kosteneffizientesten Lösungen, die 5G für die Bereitstellung einer konsistenten Signalübertragung und die Erleichterung einer maximalen Kundenzahl bietet, ist das Konzept des verteilten Antennensystems (DAS). Doch was ist DAS und wie funktioniert es? Um diese Fragen zu beantworten, sollten wir in diesem Artikel tiefer in die Details eintauchen.

Was ist ein verteiltes Antennensystem?

Ein verteiltes Antennensystem (Distributed Antenna System, DAS) besteht aus mehreren Antennen, die an verschiedenen Positionen aufgestellt werden, um eine konsistente drahtlose Abdeckung desselben Gebiets mit zusätzlicher Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Grundsätzlich wird dieses System verwendet, um die Probleme von isolierten schlechten Abdeckungspunkten in einem Gebiet zu lösen, die die Mobilfunknutzer daran hindern, mit anderen Personen zu kommunizieren oder ordnungsgemäß auf Netzwerkdienste zuzugreifen. Die Website DAS-Antennen nutzen die lizenzierten Frequenzen des Betreibers zum Senden und Empfangen von Signalen, was zu einer verbesserten Bereitstellung von Sprach- und Datendiensten für die Nutzer führt. DAS-Antennen haben eine geringere Gesamtleistung, um gegenseitige Signalstörungen zu vermeiden.

Wie funktioniert die DAS?

Ein DAS versorgt schlecht versorgte Gebiete mit Signalen, indem es häufig Hochfrequenz-Richtkoppler und drahtlose Verstärker einsetzt, die das Quellsignal aufteilen und verstärken, um die verteilten Antennen zu erreichen, die den Netzzugang für die Endnutzer bereitstellen. In einigen Szenarien verwendet DAS eine Kombination aus verlustarmen Koaxialkabeln und Glasfaserkabeln (mit Radio-over-Fiber-Technologie), um die Signale auf die Antennen aufzuteilen. In einem DAS werden mehrere 4G-Antennen für die Deckenmontage werden auf verschiedenen Etagen eines Gebäudes installiert, um die drahtlose Mobilfunkabdeckung zu erweitern. Ein einfaches DAS besteht aus zwei Komponenten für den Betrieb, die im Folgenden erläutert werden:

1. Signalquelle

Ein verteiltes Antennensystem funktioniert so, dass es die Signale an die Antennen verteilt und nicht selbst drahtlose Signale erzeugt. Vielmehr benötigt es eine Signalquelle, die drahtlose Signale erzeugt und an eine Reihe von verteilten Antennen weiterleitet. Es gibt drei Arten von Signalquellen, die in einem DAS verwendet werden, je nach den Anforderungen der Installation:

• Off-Air (wenn sich die Signalquelle auf dem Dach befindet): Die Off-Air-Signalquelle verwendet eine SpenderantenneSie befindet sich auf einem Dach und empfängt und sendet drahtlose Signale von einem Mobilfunkanbieter. Sie ist die kostengünstigste Signalquelle, wenn das Signal an der Spenderantenne von hoher Stärke und Qualität ist.
• Vor-Ort-Basis-Sende-Empfangs-Station (BTS): BTS/NodeB/eNodeB vor Ort funktionieren auf die gleiche Weise wie Mobilfunktürme. Die BTS verschiedener Mobilfunkbetreiber sind über ein vom Betreiber selbst verlegtes Glasfaserkabel mit dem Kernnetz des jeweiligen Mobilfunkbetreibers verbunden. In belebten Gebieten (z. B. auf Märkten, in Stadien usw.) kann jede verteilte Antenne mit einer separaten BTS eines anderen Betreibers verbunden sein, um Tausende von Menschen gleichzeitig zu versorgen. DAS-Systeme, die eine BTS-Signalquelle vor Ort haben, sind teuer und brauchen auch länger für die Bereitstellung.
• Kleine Zellen: Im Gegensatz zu herkömmlichen Makrozellen, die aus einer einzigen Basisstation bestehen, bringt 5G die neueste Technik zur Bereitstellung von Zellen mit sich, die als kleine Zellen bezeichnet werden, einschließlich Piko-, Femto-, Nano- und Mikrozellen. Diese kleinen Zellen können über der bestehenden Schicht von Makrozellen an Orten eingesetzt werden, die von den Signalen der Makrozellen nicht erreicht werden, z. B. an den Zellrändern, um den Abdeckungsbereich der Makrozellen zu erweitern. Für die Verbindung und den ordnungsgemäßen Betrieb benötigen kleine Zellen eine zuverlässige Backhaul-Internetverbindung.

Eine Signalquelle ist der kritischste Teil eines DAS, da die Leistungsgrenzen dieses Systems von einer Signalquelle abhängen. Wenn die Signalquelle gut ist, wird das DAS eine bessere Abdeckung und Kapazität haben. Wenn die Signalquelle jedoch nicht effizient ist, ist die Übertragungsleistung eines DAS nicht ausreichend. Mit anderen Worten, wir können die Leistung eines DAS anhand der verwendeten Signalquelle bestimmen. Darüber hinaus zeigt die Art der Signalquelle auch die Art des Signals, das ein DAS verteilt, wie eine 5G-Signalquelle, die es dem DAS ermöglicht, 5G-Signale zu liefern.

2. Verteilungssystem

Ein Verteilersystem ist der Teil des Systems, der das Zellularsignal von der Signalquelle empfängt und es dann über das gesamte Gebäude oder einen Bereich verteilt. Ein DAS verstärkt, verteilt und sendet das Quellsignal im gesamten Abdeckungsbereich weiter. Es gibt vier Arten von Verteilungssystemen, darunter:

• Aktives System: Ein aktives DAS-System kann die von einer Signalquelle empfangenen analogen Funkfrequenzsignale in digitale Signale umwandeln, die über Glasfaserkabel oder Ethernet-Kabel verteilt werden können. Diese Umwandlung wird von einer "Master-Einheit" durchgeführt, die die wichtigste Komponente dieses Systems ist.
• Passives System: Passive DAS-Systeme verwenden passive Funkfrequenzgeräte wie Koppler, Koaxialkabel, Splitter und Abzweigungen, um Signale über ein Gebiet oder ein Gebäude zu verteilen.
• Digitales System: Digitale DAS-Systeme wandeln die empfangenen Signale in Nullen und Einsen um, die dann über das Glasfaserkabel und das Ethernet-Kabel zur Weiterleitung übertragen werden können. Diese Umwandlung erfolgt durch eine Basisbandeinheit (BBU), die ein integraler Bestandteil dieses Systems ist und direkt mit einer Master-Einheit verbunden ist, ohne dass eine Analog-Digital-Wandlung erforderlich ist.
• Hybrides System: Das hybride DAS-System nutzt die Eigenschaften von aktiven und passiven DAS-Systemen. Bei diesem System ist die Remote-Funkeinheit nicht mit den Antennen verbunden, so dass das System sowohl Glasfaserkabel als auch Ethernet-Kabel verwenden kann, um die Signale im gesamten Verteilungsgebiet zu übertragen.

DAS-Anwendungen

Ein DAS ist in verschiedenen Ausführungen erhältlich, je nach Anwendungsanforderungen, z. B. für Innen- oder Außenanwendungen. Es gibt mehrere DAS-Anwendungsbereiche, in denen sie für die drahtlose Abdeckung eingesetzt werden können, z. B. Flughäfen, Krankenhäuser, Stadien, Hotels, Bürogebäude, Straßentunnel, U-Bahnen, Märkte usw. Die Installationspositionen eines DAS hängen von dem Gebiet und den Anforderungen an die Abdeckung ab.